地震觀測技術(shù)與儀器

本書主要供使用地震儀器的地震學(xué)家和技術(shù)人員閱讀。本書試圖概述當(dāng)前市場上的一些儀器，并給出在哪里能得到這些儀器的參考信息。本書特別涉及到了地震傳感器、它們的響應(yīng)函數(shù)以及如何進(jìn)行儀器標(biāo)定和儀器校正。書中通過列表歸納和實(shí)例，評述了國際上有代表性的地震觀測設(shè)備、地震臺網(wǎng)的狀況以及發(fā)展趨勢。

1 緒論

1.1 傳感器

1.2 記錄器

1.3 臺站與臺網(wǎng)

1.4 臺陣

1.5 儀器校正與標(biāo)定

2 地震傳感器

2.1 標(biāo)準(zhǔn)的慣性地震計(jì)

2.2 地震計(jì)頻率響應(yīng)

2.3 地震計(jì)頻率響應(yīng)--另一解決方案

2.4 速度換能器

2.4.1 電磁阻尼

2.4.2 極性約定

2.5 儀器響應(yīng)曲線的不同表現(xiàn)形式

2.6 傳感器對瞬時信號的響應(yīng)

2.7 阻尼常數(shù)

2.8 地震傳感器的結(jié)構(gòu)

2.8.1 伍德-安德森短周期扭轉(zhuǎn)傳感器

2.8.2 長周期傳感器

2.8.3 花園門式傳感器

2.8.4 倒立擺

2.8.5 拉科斯特彈簧結(jié)構(gòu)

2.9 傳感器標(biāo)定線圈

2.10 有源傳感器

2.11 加速度計(jì)

2.12 速度型寬頻帶傳感器

2.13 擴(kuò)展頻率響應(yīng)--反濾波與反饋

2.14 有源傳感器的理論問題

2.14.1 反饋系統(tǒng)的一般響應(yīng)

2.14.2 基本的力平衡加速度計(jì)

2.14.3 寬頻帶反饋地震計(jì)

2.14.4 其他反饋技術(shù)

2.15 傳感器固有噪聲

2.16 與放大器耦合的無源傳感器中的噪聲--理論問題

2.17 地震傳感器的某些新趨勢

2.17.1 具有電化學(xué)換能器的地震計(jì)

2.17.2 微型機(jī)加工加速度計(jì)和地震計(jì)

2.18 傳感器參數(shù)

2.18.1 頻率響應(yīng)

2.18.2 靈敏度

2.18.3 傳感器動態(tài)范圍

2.18.4 傳感器線性度

2.18.5 傳感器交叉軸靈敏度

2.18.6 傳感器增益與輸出

2.19 傳感器舉例

2.19.1 勘探型4.5Hz地震檢波器

2.19.2 短周期傳感器--L4-C

2.19.3 加速度計(jì)--Kinemetrics EpiSensor

2.19.4 寬帶傳感器--Streckeisen的STS-1和STS-2及Giiralp的CMG-3T

2.19.5 負(fù)反饋傳感器--Lennarts LE-3D

2.19.6 井下傳感器

2.20 傳感器技術(shù)指標(biāo)概述

2.21 傳感器的選擇

3 地震噪聲

3.1 噪聲的觀測

3.2 噪聲譜

3.3 功率譜與振幅測量值的關(guān)聯(lián)

3.4 地震噪聲源

4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器

4.1 一個簡單的模數(shù)轉(zhuǎn)換器--閃速ADC

4.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本特性

4.3 一種典型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器--斜坡ADC

4.4 多道模數(shù)轉(zhuǎn)換器

4.5 更大動態(tài)范圍的數(shù)字轉(zhuǎn)換器

4.6 用于改善動態(tài)范圍的過采樣技術(shù)

4.7 ∑-△模數(shù)轉(zhuǎn)換器--SDADC

4.8 假頻信號

4.9 去假頻濾波器

4.10 數(shù)字轉(zhuǎn)換器舉例

5 地震記錄器

5.1 模擬放大器

5.2 模擬濾波器

5.3 模擬記錄

5.4 數(shù)字記錄器入門

5.5 數(shù)字化

5.6 數(shù)據(jù)的時間標(biāo)記

5.7 存儲介質(zhì)與環(huán)型緩存區(qū)記錄

5.8 地震觸發(fā)器

5.9 觸發(fā)器參數(shù)及其設(shè)置值概述

5.10 通信與數(shù)據(jù)檢索

5.11 公共域數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

5.12 在用的地震記錄器

5.13 下一代記錄器

5.14 記錄器舉例

5.15 記錄器的選擇

6 儀器響應(yīng)校正

6.1 線性系統(tǒng)

6.2 頻譜分析與傅里葉變換

6.3 噪聲功率譜

6.4 頻率域與時間域的一般儀器校正

6.5 頻率響應(yīng)函數(shù)的一般表達(dá)形式

6.6 去假頻濾波器

6.7 儀器校正與極性

6.8 組合響應(yīng)曲線

6.9 給出響應(yīng)信息的常用方式

6.9.1 GSE

6.9.2 SEED

6.9.3 SEISAN

7 地震臺站

7.1 地震臺站的地理位置

7.2 臺址選擇與地震噪聲測量

7.3 地震臺站的安裝

7.4 傳感器的安裝

7.4.1 寬帶傳感器安裝

7.4.2 井下安裝

7.4.3 什么是好的VLP臺站

7.5 地震臺站的臨時性安裝

7.6 雷電與過壓保護(hù)

7.7 電源

7.7.1 依靠交流供電的臺站

7.7.2 電池

7.8 其他能源

7.8.1 太陽能電池

7.8.2 力發(fā)電機(jī)

7.8.3 燃料電池

8 地震臺網(wǎng)

8.1 地震臺網(wǎng)的目的

8.2 臺網(wǎng)的幾何布局

8.3 臺網(wǎng)構(gòu)成--物理臺網(wǎng)與虛擬臺網(wǎng)

8.4 物理地震臺網(wǎng)

8.5 虛擬地震臺網(wǎng)

8.6 物理與虛擬地震臺網(wǎng)之間的選擇

8.7 地震數(shù)據(jù)傳輸

8.8 模擬數(shù)據(jù)傳輸

8.9 無線電鏈路

8.9.1 單工-雙工

8.9.2 點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)無線電網(wǎng)絡(luò)

8.9.3 擴(kuò)頻

8.9.4 無線電鏈路的構(gòu)成與設(shè)備

8.9.5 帶有中繼站的無線電鏈路

8.10 電話與衛(wèi)星

8.11 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸協(xié)議及其應(yīng)用舉例

8.11.1 串行數(shù)據(jù)

8.11.2 TCP/IP通信

8.11.3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)壓縮

8.11.4 用于地震信號的糾錯方法

8.11.5 地震數(shù)據(jù)傳輸與計(jì)時

8.11.6 通信與圖形

8.12 地震臺網(wǎng)舉例

8.13 地震臺網(wǎng)的運(yùn)行

8.13.1 物理運(yùn)行

8.13.2 數(shù)據(jù)處理

8.14 如何建立自己的臺網(wǎng)

9地震臺陣

9.1 臺陣基本參數(shù)

9.2 臺陣傳遞函數(shù)

9.3 儀器特性

9.4 野外布設(shè)

9.5 一個流動臺陣實(shí)例

10 標(biāo)定與測試

10.1 測試設(shè)備與測試信號的記錄

10.2 傳感器

10.2.1 傳感器固有周期

10.2.2 地震計(jì)阻尼

10.2.3 確定標(biāo)定線圈的電動常數(shù)

10.2.4 極性與傳感器取向

10.2.5 使用簡諧波驅(qū)動法測定頻率響應(yīng)

10.2.6 利薩如圖形

10.3 傳感器絕對標(biāo)定方法

10.3.1 振動臺

10.3.2 以地面作為振動臺

10.3.3 通過按步移動進(jìn)行標(biāo)定

10.3.4 通過傾斜測定加速度計(jì)靈敏度

10.4 標(biāo)定脈沖的利用

10.5 記錄器

10.6 儀器固有噪聲的測量

附錄:電子學(xué)基礎(chǔ)

參考文獻(xiàn)

公司參考信息

索引

書 名:地震觀測技術(shù)與儀器(附光盤)

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